同济大学-鼓风机V带轮-设计计算说明书

机械设计课程设计计算说明书设计题目：鼓风机V带传动设计机械设计制造及其自动化专业三班题号：第5题设计者：Miao学号：XXXXXX指导教师：孙鋆强2009年3月25日-1-一、设计要求设计驱动离心鼓风机的V带传动。主动带轮装在电动机轴上，从轮装在鼓风机轴上，两带轮中心的水平距离ha等于大带轮直径2D的2倍。原始数据：电动机型号：Y160M-4鼓风机轴转速：600一天工作时间：16h电动机参数：查机械设计课程设计教材193P表19-1得Y160M-4型电动机参数：额定功率：P=11kW满载转速：1n=1460r/min；查机械设计课程设计教材194P表19-3知，Y160M-4型电动机的轴的截面尺寸如下图（Y160M-4型电动机轴截面）所示。二、V带传动的设计计算1、确定计算功率查机械设计教材156P表8-7得工作情况系数AK=1.1，根据同页式8-21得出计算功率：PKPAca=1.1×11kW=12.1kW2、选择V带带型-2-根据上面的计算功率caP和小带轮转速（即电动机的额定转速）1n，从机械设计教材157P图8-11选取普通V带的带型为B型。3、确定V带轮的基准直径dd并验算带速v确定小带轮的基准直径。查机械设计教材155P表8-6，由选取的B型带确定小V带轮最小基准直径：min1)(dd=125mm查机械设计教材157P表8-8确定小带的基准直径。考虑到带轮传递的功率较大，减小带轮的直径能增大带传动的有效拉力，但会增加带的弯曲应力，综合考虑初选小带轮的基准直径为：1dd=140mm验算带速v。根据机械设计教材150P式8-13计算带的速度：10006011ndvd10.7m/s符合v=5~25m/s的要求。计算大带轮的基准直径。由设计要求知，大带轮的转速2n=600r/min，所以传动比为：i=1n/2n≈2.43所以大带轮的基准直径：12ddidd≈340.7mm查机械设计教材157P表8-8对2dd进行适应圆整，最终取大带轮的基准直径为：2dd=355mm4、确定中心距a,并选择V带的基准长度dL计算初定中心距。由机械设计教材152P式8-20)(2)(7.021021ddddddadd得346.5mm0a990mm由设计要求中“两带轮中心的水平距离ha等于大带轮直径2D的2倍”知：-3-mmdadh71022由设计要求初定中心距为：0a=735mm计算带长。由机械设计教材158P式8-22得带长：021221004)()(22addddaLddddd2263.3mm由机械设计教材146P表8-2及上面所得0dL，选取带的基准长度为：dL=2240mm并确定带长修正系数为：LK=1.00计算中心距a及其变动范围。由机械设计教材158P式8-23得，传动的实际中心距近似为：200ddLLaa723mm由机械设计教材158P式8-24得中心距的变动范围为：dLaa015.0min690mmdLaa03.0max790mm5、验算小带轮包角1由机械设计教材158P式8-25得，小带轮包角：901633.57)(180121adddd符合要求。6、确定带的根数z由机械设计教材152P表8-4a查得单根V带的基本额定功率：0P2.82kW由机械设计教材153P表8-4b查得单根V带额定功率的增量：0P0.46kW-4-由机械设计教材155P表8-5查得包角修正系数：K0.96由机械设计教材158P式8-26得带的根数：LArcaKKPPPKPPz)(003.84取整得z=47、确定带的初拉力0F查机械设计教材149P表8-3得B型带单位长度的质量为：q=0.18kg/m由机械设计教材158P式8-27得单V带所需的最小初拉力为：2min0)5.2(500)(qvzvKPKFca247.4N新安装的V带的初拉力为：05.1F371N运转后的V带的初拉力为：03.1F322N查机械设计教材158P表8-9得测定初拉力所需的垂直力为：G=15N~22N8、计算带传动的压轴力PF由机械设计教材158P式8-28得带传动作用在轴上的压轴力为：2sin210zFFP2936.2N三、V带轮的设计1、带轮的材料考虑到鼓风机的转速并不高，两个带轮的材料均可以用HT150或者HT2002、带轮的结构形式小带轮的基准直径mmmmdd3001401，故小带轮选用腹板式。-5-查机械设计教材161P表8-10，得B型V带所对应的带轮的槽型及尺寸，经过适当的圆整，确定小带轮的轮槽截面尺寸，如下图（小带轮轮槽截面）所示。大带轮的基准直径mmmmdd3003552，故大带轮选用轮辐式。查机械设计教材161P表8-10，得B型V带所对应的带轮的槽型及尺寸，经过适当的圆整，确定大带轮的轮槽截面尺寸，如下图（大带轮轮槽截面）所示。参照机械设计教材160P图8-14(b)，经过计算及适当圆整，确定小轮的结构及尺寸，如下图（小带轮结构）所示。-6-根据小带轮的结构，查机械设计课程设计教材122P表14-24，确定所用的键为：键12×8GB\T1096（圆头普通平键(A)型b=12mm,h=8mm,L=90mm），见下图所示为防止小V带轮高速转动情况下从电动机轴上滑出，在轴端用挡圈固定。查机械设计课程设计116P表14-17，应使用：挡圈GB\T891B45。查机械设计课程设计108P表14-8，得与挡圈配合的螺钉：GB\T68M8×203、带轮的技术要求考虑鼓风机的工作环境及对精度的并不高的要求，确定轮槽工作表面的粗糙度为3.2μm。铸造、焊接或烧结的带轮边缘、腹板、轮辐及轮毂上不允许有砂眼、裂缝、缩孔及气泡；铸造带轮在不提高内部应力的前提下，允许对轮缘、凸台、腹板及轮毂的表面缺陷进行修补。四、小带轮装配图设计见附图:小带轮装配图。